危険物乙4の問題解き方についての疑問とその解説

危険物乙4の問題を解く際に、特に化学反応式に関連した疑問が生じることがあります。今回は、アセトン（CH3COCH3）の完全燃焼反応に関連する問題について、詳細な解説を行います。

① 11.6gのアセトンが先に来る理由

問題文において「アセトン11.6gが完全燃焼するものと仮定」とありますが、これはアセトンの質量を与えられた後、モル数に換算して必要な酸素量を求めるための出発点です。

具体的には、アセトンのモル質量は58g/molであるため、11.6gのアセトンが何モルかを計算します。計算式は「11.6g ÷ 58g/mol = 0.2mol」です。この段階で、11.6gのアセトンがモル数に変換され、次に反応に必要な酸素の量を求めるために使われます。

完全燃焼の反応式は「CH3COCH3 + 4O2 → 3CO2 + 3H2O」であり、アセトン1モルに対して酸素は4モル必要です。したがって、アセトン0.2モルに対して必要な酸素量は、0.2 × 4 = 0.8モルです。

次に、酸素の体積を求めるために、標準状態（0℃、1気圧）での酸素のモル体積は22.4L/molです。したがって、酸素0.8モルの体積は「0.8 × 22.4L = 17.92L」になります。

空気は酸素が約20%を占めています。そのため、酸素17.92Lを含む空気の体積を求めるには、酸素が全体の20%を占めると考えて、全体の空気量を計算します。

具体的な計算式は「17.92L ÷ 0.2 = 89.6L」となります。この「5」という係数は、空気中の酸素の割合（20%）を逆算して求められる値です。

この問題では、アセトンの質量からモル数に換算し、反応に必要な酸素量を計算した後、空気の体積を求める方法を学びました。特に「5」がどこから来るのかという点については、酸素の割合から計算される係数です。このような計算方法を理解することで、今後の問題解決に役立つでしょう。